光伏领域:在薄膜太阳能电池中,铟靶材可作为光吸收层形成用的溅射靶,如 Cu-In-Ga-Se 系(CIGS 系)薄膜太阳能电池,有助于提高太阳能电池的转换效率。
薄膜太阳能电池
主流技术:用于铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池的溅射镀膜,作为光吸收层(In-Ga-Se 合金)的核心材料。
优势:CIGS 电池的光电转换效率超过 23%,铟靶的纯度直接影响电池的开路电压和填充因子。
科研与前沿技术
1. 量子计算与超导器件
探索应用:铟薄膜作为超导材料(如 In-Nb 合金),用于量子比特器件的制备,利用其超导电性实现低损耗量子信号传输。
2. 柔性电子与可穿戴设备
技术方向:在柔性电路板(FPC)、电子皮肤中作为可拉伸导电薄膜,利用铟的高延展性满足器件形变需求。
功率与温度管理
溅射功率:
铟的溅射阈值较低(约 10 eV),起始功率不宜过高(建议从 50 W 逐步递增),避免瞬间过热导致靶材熔融或飞溅(铟熔点仅 156.6℃,过热易造成靶材局部熔化,形成 “熔坑” 影响均匀性)。
直流溅射功率密度通常为 1~5 W/cm²,射频溅射可适当提高至 5~10 W/cm²。
靶材冷却:
采用水冷靶架(水温控制在 15~25℃),确保溅射过程中靶材温度低于 80℃(高温会导致铟原子扩散加剧,影响薄膜结晶质量)。
定期检查冷却水路是否通畅,避免因散热不良导致靶材变形或脱靶。